51单片机定时器编程(51单片机和stm32编程区别)

概述

单片机中的定时器是一种硬件设备，可以用来计算时间和控制周期性事件。它可以自动计数并生成中断信号，也可以用来产生PWM信号。

51单片机共有两个定时器：定时器0（T0）和定时器1（T1）。两个定时器都可以配置为计时模式或者计数模式，并且都有两个输出脚：正常输出脚（OUT）和翻转输出脚（/OUT）。在计时模式下，定时器会在计数结束时自动产生中断信号。在计数模式下，定时器将会对外部电平进行计数。

定时器计时模式

在定时器计时模式下，定时器的计数器会递增，当计数器的值等于预设的定时器初值（THx）时，定时器会自动重新从0开始计数，并产生中断信号。

以定时器0为例，假设我们需要配置一个10ms的定时器。首先我们需要设置定时器的初值和模式：

TH0 = 0xFA;  // 定时器初值为250
TL0 = 0x0C;  // 定时器计数器初值为12
TMOD = 0x01;  // 定时器0工作在模式1

其中TMOD寄存器的低4位用于设置T0的工作模式。模式0下，T0为13位计数器；模式1下，T0为16位计数器；模式2下，T0为8位自动重装计数器；模式3下，T0为双8位自动重装计数器。在这里我们选择了模式1，也就是T0为16位计数器。

接下来，我们需要设置计数器的时钟源：

TR0 = 1;  // 开启定时器0
ET0 = 1;  // 允许定时器0中断
EA = 1;  // 开启总中断

在这里我们选择了外部晶振作为时钟源，并开启了定时器0的中断功能。一旦定时器0计数结束，中断处理函数（TIMER0_ISR）就会被调用。

void TIMER0_ISR() interrupt 1
{
  TH0 = 0xFA;  // 重新设置定时器初值
  TL0 = 0x0C;  // 重新设置计数器初值
  // 执行任务
}

在中断处理函数中，我们需要重新设置定时器初值和计数器初值。由于计数器初值的设置是可选的，我们在这里略过了。并且，我们可以在中断处理函数中执行我们需要的任务。

定时器计数模式

在定时器计数模式下，定时器将会对外部电平进行计数。当计数器的值等于预设的定时器初值（THx）时，定时器会自动产生中断信号。

以定时器1为例，假设我们需要计数10个脉冲信号的高电平时间。首先我们需要设置定时器的初值和模式：

TH1 = 0xFF;  // 定时器初值为255
TL1 = 0x00;  // 计数器初值为0
TMOD = 0x11;  // 定时器1工作在模式2

在这里我们选择了模式2，也就是T1为8位自动重装计数器。由于我们需要统计脉冲信号的高电平时间，所以我们选择了T1翻转输出脚（/OUT）作为计数引脚：

TR1 = 1;  // 开启定时器1
ET1 = 1;  // 允许定时器1中断
EA = 1;  // 开启总中断

接下来，我们需要在中断处理函数中获取计数器的值，并计算出脉冲信号的高电平时间：

volatile unsigned int count = 0;  // 计数器
volatile unsigned long begin_time = 0;  // 脉冲信号开始时间
volatile unsigned long end_time = 0;  // 脉冲信号结束时间

void TIMER1_ISR() interrupt 3
{
  // 获取计数器的值
  count += TH1;
  count += TL1;
  
  // 判断脉冲信号的状态
  if (P1_0 == 1) {
    end_time = count;
  } else {
    begin_time = count;
  }
  
  // 判断脉冲信号是否结束
  if (end_time != 0 && end_time > begin_time) {
    unsigned long pulse_width = end_time - begin_time;
    // 执行任务
    count = 0;
    begin_time = 0;
    end_time = 0;
  }
  
  // 重新设置计数器初值
  TL1 = 0x00;
}

在这里我们定义了一个计数器count和两个时间变量begin_time和end_time，它们都是unsigned long类型的，因为我们需要计算的时间较长。在中断处理函数中，我们首先获取计数器的值（由于定时器1的计数器只有8位，所以我们需要使用两个字节相加的方式得到其实际的值），然后判断计数引脚P1_0的状态，如果为高电平，则表示脉冲信号结束，我们将计算脉冲信号的高电平时间，并执行需要的任务。最后，我们需要重新设置计数器的初值为0。

结论

51单片机的定时器提供了很强的时间计数和周期性事件控制能力，可以满足各种不同的应用需求。在应用中，我们需要根据实际需求选择不同的定时器工作模式和计时参数，并编写相应的中断处理函数，以实现有效的定时器控制和任务执行。